人教版高中化学选择性必修1 第10周 难溶电解质的沉淀溶解平衡 练习（含答案）

第10周 难溶电解质的沉淀溶解平衡
一、选择题（每小题3分）
1．关于沉淀溶解平衡和溶度积常数，下列说法不正确的是（ ）
A．只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关
B．已知某温度下，，则的平衡常数约为
C．25℃时在水中的溶解度大于其在溶液中的溶解度
向1mL2mol/LNaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L溶液，再滴加2滴0.1mo/L溶液，先生成白色沉淀，后生成红褐色沉淀，说明
2．实验：①溶液和溶液等体积混合得到浊液，过滤得到滤液和白色沉淀；②向滤液b中滴加溶液，出现浑浊；③向沉淀中滴加溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是（ ）
A．浊液中存在沉淀溶解平衡：
B．滤液b中不含有
C．③中颜色变化说明转化为
D．实验可以证明比更难溶
3．在一定温度下，氯化银在水中存在如下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl—(aq)，若把AgCl分别放入①100mL0.1mol/LNaNO3溶液中；②100mL0.1mol/LNaCl溶液中；③100mL0.1mol/LAlCl3溶液中；④100mL0.1mol/LMgCl2溶液中，搅拌后在相同的温度下Ag＋浓度由大到小的顺序是（ ）
A．①>②>④>③ B．②>①>④>③
C．④>③>②>① D．①>④>③>②
4．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。已知：、，在饱和的BaSO4溶液中，下列说法错误的是（ ）
A．BaSO4的溶解方程式为
B．向饱和的BaSO4溶液中加入固体BaSO4，不变
C．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为
D．向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2，溶液中不变
5．某温度下，，，生产中用MnS作为沉淀剂除去工业废水中，其反应原理为。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的平衡常数
B．PbS悬浊液中：
C．该反应达平衡时
D．其他条件不变，使平衡体系中增大，则减小
6．沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。例如，锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，又会影响锅炉的使用寿命，并形成安全隐患，因此要定期除去水垢，下列说法不正确的是（ ）
A．相同温度下，在水中溶解度：
B．沉淀转化离子反应为
C．转化生成的可以进一步加盐酸除去
D．过程中涉及化学物质是强电解质，而、是弱电解质
7.常温下，难溶物与在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，若定义其坐标图示：，表示或。下列说法正确的是（ ）
A．M表示的沉淀溶解平衡曲线
B．常温下，的分散系在c点时为悬浊液
C．的平衡常数
D．向b点溶液中加入饱和溶液，析出固体
8.时，某小组做如下两组实验：
实验I：往溶液中通入至；
实验Ⅱ：在溶液中加入固体，充分反应。
[已知：时，的电离常数、。混合后溶液体积变化忽略不计]。下列说法不正确的是（ ）
A．溶液中离子浓度大小：
B．实验I结束后，溶液中
C．实验Ⅱ的转化存在平衡常数：
D．实验Ⅱ中，改用饱和溶液，的平衡转化率减小
9．在T℃时，Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知该温度下AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法正确的是（ ）
A．T℃时，Ag2CrO4的Ksp为1.8×10-8
B．T℃时，Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp不相等
C．T℃时，X点的溶液体系处于过饱和状态，会产生橘红色沉淀
D．T℃时，将0.01mol L-1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol L-1KCl和0.01mol L-1 K2CrO4的混合溶液中，先沉淀
10．已知相同温度下，。某温度下，饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．曲线①中
B．曲线②代表的沉淀溶解曲线
C．时两溶液中
D．加适量固体可使溶液由b点变到a点
11．实验室利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备Co3O4的工艺流程如图所示。
已知：，
下列说法正确的是（ ）
A．“溶解还原”过程中消耗的Na2SO3与生成Co2+的物质的量之比为1∶2
B．“纯化处理”时需将溶液调至强碱性，确保将铁元素完全除去
C．“沉钴”时，不用Na2C2O4溶液是为了防止溶液碱性太强而生成Co(OH)2沉淀
D．在空气中煅烧时，每生成1 mol Co3O4转移2 mol e-
二、非选择题
12．（14分）废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染，电池中含有的重金属离子对植物生长有毒害作用，摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等等。某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如下表：
物质 FeS CuS(黑色) MnS(红色) PbS HgS ZnS
Ksp
物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Pb(OH)2 Zn(OH)2
Ksp
(1)（4分）该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液，观察到先出现的沉淀颜色是 ，该实验说明在相同条件下Ksp越小，物质的溶解度 (填“越大”或“越小”)。
(2 )（4分）已知室温下铁离子开始沉淀的pH为1.0，则此溶液中 Fe3+的物质的量浓度为 ，若溶液中含有与Fe3+等浓度的 Al3+，调节 pH 使 Fe3+沉淀完全时，其中 (填“含有”或“不含有”)Al(OH)3沉淀。[溶液中c（Fe3+）＜10-5mol·L-1时，可视为沉淀完全]
(3)（4分）某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质，利用沉淀转化原理最适宜加入过量的 (填字母)。写出加入该试剂除去Pb2+时发生的离子反应方程式 。
A．FeS B．Fe2O3 C．Na2S D．ZnO
(4)（2分）由 FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3，需要进行的操作是 。
第10周 难溶电解质的沉淀溶解平衡
D 【解析】是溶度积常数，只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关，A正确；已知某温度下， 的平衡常数，B正确；时在水中存在溶解平衡：，在溶液中，Cu2+浓度增大平衡向左移动，故在纯水中溶解度大于其在溶液中的溶解度，C正确；向溶液中先滴加2滴溶液，生成氢氧化镁沉淀，NaOH有剩余，再滴加2滴溶液，发生反应，不能说明红褐色沉淀由白色沉淀转化而来，不能说明，D错误。
B 【解析】浊液a中含有AgCl，存在沉淀的溶解平衡：，A正确；滤液为AgCl的饱和溶液，也存在沉淀的溶解平衡，即存在Ag+，B错误；向AgCl中滴加0.1mol L-1KI溶液，白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀，C正确；向AgCl中滴加0.1mol L-1KI溶液，白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀，实验证明AgI比AgCl更难溶，D正确。
A 【解析】氯化银在水中存在沉淀溶解平衡，相同温度下，溶液中的氯离子浓度越大，平衡向左移动，氯化银的溶解度越小，银离子浓度越小，由题意可知，溶液中氯离子浓度由大到小顺序为③>④>②>①，则溶液中银离子浓度由大到小顺序为①>②>④>③，故选A。
C 【解析】BaSO4的饱和溶液中存在溶解平衡：，A正确；向饱和的BaSO4溶液即浓度最大值，加入固体BaSO4，不变，B正确；胃液中含有盐酸，不用碳酸钡作为内服造影剂的原因是碳酸钡能和盐酸反应而溶解，和溶度积常数无关，C错误；BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中存在平衡：，溶液中，加入少量BaCl2，温度不变，和不变，不变，D正确。
A 【解析】该反应的平衡常数，A正确；PbS悬浊液中，，则，，B错误；，达到平衡时，，所以，C错误；为常数，平衡体系中增大，则也增大，D错误。
D 【解析】锅炉除水垢涉及硫酸钙转化为碳酸钙的反应过程，说明碳酸钙溶解度更小，A正确；硫酸钙与碳酸盐反应转化为碳酸钙离子方程式：，B正确；是碳酸盐，可被酸溶解除去，C正确；物质是否为强电解质与溶解度无关，、在水溶液中溶解的部分可完全电离，是强电解质，D错误。
D 【解析】横坐标表示阳离子浓度的负对数，纵坐标表示阴离子浓度的负对数。Ksp(Y2X)=c2(Y+) c(X2-)，Ksp(ZX)=c(Z2+) c(X2-)，X2-改变相同量时，Y+浓度变化量大于Z2+浓度的变化量，所以N表示Y2X的沉淀溶解平衡曲线，M表示ZX的沉淀溶解平衡曲线。根据a点数据Ksp(Y2X)=c2(Y+) c(X2-)=10-（20×2+9.2）=10-49.2，根据b点数据Ksp(ZX)=c(Z2+) c(X2-)=10-（5+30.2）=10-35.2。根据以上分析，N表示的沉淀溶解平衡曲线，A错误；常温下，c点在M斜线上方，在金属阳离子浓度不变时，纵坐标越大，表示相应的阴离子浓度越小，因此c点Qc=c(Z2+) c(X2-)＜Ksp(ZX)，因此c点形成的是ZX的不饱和溶液，B错误； 的平衡常数，C错误；b点为ZX的饱和溶液，向b点溶液中加入饱和溶液，X2-浓度增大，由于Ksp不变，ZX固体会析出，D正确。
D 【解析】溶液中，不水解，浓度最大，会有小部分发生水解，生成和，且水电离也会产生，故，溶液呈碱性，浓度最小，各离子浓度大小为，A正确；Na2CO3溶液呈碱性，通入二氧化碳至溶液呈中性，溶液存在，，B正确；实验Ⅱ发生反应：，平衡常数K===，C正确；该反应可看作气体平衡反应中的等体积类型，增大溶液浓度，等同于等体积气体反应中的增大压强，平衡不移动， 的平衡转化率不变，D错误。
C 【解析】T℃时，Ag2CrO4中，c(Ag+)=1.0×10-3mol L-1，c()=1.0×10-5mol L-1，Ksp= c2(Ag+) c()=(1.0×10-3)2×1.0×10-5=1.0×10-11，A错误；温度相同时，难溶电解质的Ksp是一个定值，则T℃时，Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等，B错误；T℃时，X点时溶液中c(Ag+)大于饱和溶液中的c(Ag+)，而c()与饱和溶液中相同，则该体系处于过饱和状态，会产生橘红色沉淀，C正确；T℃时，将0.01mol L-1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol L-1KCl和0.01mol L-1 K2CrO4的混合溶液中，Cl-开始沉淀时，c(Ag+)=mol/L=1.8×10-8 mol L-1，开始沉淀时，c(Ag+)=mol/L=1.0×10-4.5 mol L-1，故Cl-先沉淀，D错误。
C 【解析】题干中已知Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，图中曲线②在①下方，说明②的溶度积大于①，判断出①为BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，②为BaCO3的沉淀溶解平衡曲线。在曲线①中找到特殊点，计算Ksp(BaSO4)的值，Ksp(BaSO4)=c(Ba2+) c()=10-1 10-9=10-10，代入d点数据，可得y2=4.9，A正确；由分析知，②为BaCO3的沉淀溶解平衡曲线，B正确；两溶液中，c(Ba2+)=10-5.1时，可得，C错误；曲线②存在BaCO3(s)Ba2+(aq)+(aq)，加入BaCl2固体，c(Ba2+)增大，溶解平衡逆向移动，c()减小，故溶液由b点变到a点，D正确。
C 【解析】由流程图可知，Co(OH)3、加硫酸溶解为铁离子、钴离子，再与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成亚铁离子和Co2+，加入氯酸钠纯化处理将铁元素转化为铁渣，加草酸铵沉钴得到草酸钴，高温焙烧得到四氧化三钴，据此回答。溶解还原过程中三价铁离子和三价钴离子均被亚硫酸钠还原为+2价，2Co(OH)3+4H++═2Co2+++5H2O、2Fe(OH)3+4H++═2Fe 2+++5H2O，所以消耗的Na2SO3与生成Co2+的物质的量之比大于1∶2，A错误；“纯化处理”时若将溶液调至强碱性，铁元素完全除去同时钴元素生成Co(OH)2沉淀降低产品的产率，B错误；由于Na2C2O4溶液呈碱性，且碱性强于溶液，故“沉钴”时，若用溶液代替溶液，则可能由于溶液碱性太强而生成Co(OH)2沉淀引入杂质，C正确；空气中煅烧发生反应为，每生成1 mol Co3O4转移4mol e-，D错误。
12．【答案】（1）黑色 越小 （2）2.6 mol/L 含有 （3）A Pb2+(aq)+FeS(s)=PbS(s)+Fe2+(aq)
（4）在HCl气流中加热
【解析】（1）在相同条件下Ksp越小，物质的溶解度越小，因此在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液，观察到先出现的沉淀是黑色的CuS。（2）开始沉淀时，溶液中Qc=Ksp，铁离子开始沉淀的pH为1.0，
则此时溶液中，则此溶液中 Fe3+的物质的量浓度为mol·L-1=2.6mol·L-1；调节pH使Fe3+完全沉淀时，认为溶液中c（Fe3+）＜10-5mol·L-1，此时溶液中c3（OH-）==，此时c（Al3+）×c3（OH-）=2.6×2.6×10-34=6.76×10-34＞Ksp[Al(OH)3]，所以含Al（OH）3沉淀。（3）加入试剂应足量，为避免引入更多新的杂质，要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀。除去Pb2+时发生的离子反应方程式为Pb2+(aq)+FeS(s)=PbS(s)+Fe2+(aq)。（4）由 FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3，要抑制FeCl3的水解，因此要进行的操作为在HCl气流中加热。